高校化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)微型化實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用分析

徐文祥

摘要：化學(xué)作為人類用以認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段，不僅是高校一門歷史悠久、富有活力的學(xué)科，更是在人們的生活中發(fā)揮著非常重要的作用，與人們的日常生活和工作環(huán)境息息相關(guān)。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)的新技術(shù)和新方法，能夠體現(xiàn)“綠色化學(xué)”的理念，被廣泛應(yīng)用到化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。基于此，從化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的必要性以及微型化實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢與不足等方面，具體論述微型化實(shí)驗(yàn)在化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，以期幫助高校相關(guān)專業(yè)教師正確認(rèn)識(shí)微型化實(shí)驗(yàn)的若干作用，并積極加以應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：微型化實(shí)驗(yàn)；高校化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1001-7836（2014）12-0042-02

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化學(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的重要學(xué)科，在人們的生活和工作領(lǐng)域中具有越來越重要的作用。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，人們的經(jīng)濟(jì)意識(shí)和環(huán)保意識(shí)有所提高，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的要求也在不斷地發(fā)生轉(zhuǎn)變，迫切需要一種能夠節(jié)約成本、降低污染、不影響實(shí)驗(yàn)效果的技術(shù)和方法，化學(xué)實(shí)驗(yàn)逐步走向微型化、綠色化、生活化，在這種背景和觀念的影響下，微型化實(shí)驗(yàn)應(yīng)運(yùn)而生。微型化實(shí)驗(yàn)運(yùn)用綠色化學(xué)的指導(dǎo)思想和預(yù)防化學(xué)污染的觀念，以盡可能少的化學(xué)試劑來獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)，能夠在很大程度上減少對(duì)環(huán)境的污染，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新發(fā)展，被譽(yù)為“化學(xué)實(shí)驗(yàn)的革命”。

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的必要性

近年來，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐逐步加快，社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域都在一定程度和范圍內(nèi)取得了巨大發(fā)展，化學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)性比較強(qiáng)的基礎(chǔ)學(xué)科，與人們的生活和工作聯(lián)系密切，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)出現(xiàn)了很大的變化，逐步向微型化、綠色化和人性化轉(zhuǎn)變。隨著院校招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，高校化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)耗材的消耗量日漸增加，實(shí)驗(yàn)教學(xué)投入的經(jīng)費(fèi)逐漸增多。同時(shí)，化學(xué)試劑的應(yīng)用在很大程度上給生態(tài)環(huán)境帶來了危害，種種內(nèi)因和外因都說明，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改革非常必要。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是訓(xùn)練學(xué)生基本操作技能的一門課程，是化學(xué)課程不可分割的重要組成部分[1]。

微型化實(shí)驗(yàn)以綠色化學(xué)為指導(dǎo)思想，用少量的化學(xué)試劑進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)，能夠相應(yīng)地節(jié)約成本，降低實(shí)驗(yàn)污染物的排放，比常規(guī)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)更加安全可靠，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革和發(fā)展的趨勢，成為高校化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要方法。

1.降低成本，提高教學(xué)效果

微型化實(shí)驗(yàn)具有安全可靠、耗材低、污染少等特點(diǎn)，在高校化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用，微型化實(shí)驗(yàn)與一般的常規(guī)實(shí)驗(yàn)有所不同，對(duì)實(shí)驗(yàn)場地沒有特別的限制，在化學(xué)試劑使用方面，用量大幅度減少，僅僅為常規(guī)實(shí)驗(yàn)的幾十甚至是幾千分之一，在能耗和設(shè)備投入方面，大大地節(jié)約了成本，縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。另外，教師演示轉(zhuǎn)向?qū)W生動(dòng)手操作，對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性以及自主學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生了非常有利的影響，使學(xué)生能夠充分發(fā)揮自身的主體作用，進(jìn)行實(shí)踐操作，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

2.簡化實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生興趣

微型化實(shí)驗(yàn)通過減少化學(xué)試劑用量，來獲取盡可能多的化學(xué)信息，這是一種創(chuàng)新型的變革，教師應(yīng)用微型化實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展探究性學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)和實(shí)施，能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)中，充分發(fā)揮他們自主學(xué)習(xí)和研究的能力。

微型化實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化，即試劑用量及時(shí)間的微型。微型化實(shí)驗(yàn)可以在一定程度上簡化實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)裝置，能夠引導(dǎo)學(xué)生利用某些儀器進(jìn)行替代，為開展實(shí)驗(yàn)提供便利條件。在具體的實(shí)驗(yàn)操作過程中，微型化實(shí)驗(yàn)省去了很多復(fù)雜煩瑣的儀器裝配、拆卸和洗滌等步驟，只有一些簡單的操作過程，在很大程度上縮短了時(shí)間。

3.減少污染，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境

常規(guī)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)使用劑量較多，對(duì)環(huán)境造成極其嚴(yán)重的危害，而微型化實(shí)驗(yàn)中化學(xué)劑量使用較少，反應(yīng)中所產(chǎn)生的廢氣、廢渣等物質(zhì)非常少，大大減少了對(duì)周圍環(huán)境的污染，對(duì)廢氣物質(zhì)的處理也相對(duì)比較容易[2]。在實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)藥品的用量也有所減少，降低了易燃、易爆用品所產(chǎn)生的危害，能夠把危險(xiǎn)系數(shù)降到最低，有利于保證學(xué)生的生命安全，使學(xué)生放心大膽地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

二、高校化學(xué)微型化實(shí)驗(yàn)改革

1.遵循的原則

一是科學(xué)性原則。科學(xué)性原則要求微型化實(shí)驗(yàn)的原理、程序和操作方法必須與化學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法具有一致性，這是微型化實(shí)驗(yàn)必須遵循的首要原則。微型化實(shí)驗(yàn)儀器比較小巧，會(huì)給學(xué)生造成視覺上的誤導(dǎo)，把它當(dāng)作一個(gè)好玩且隨意的活動(dòng)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有一定的嚴(yán)謹(jǐn)性，必須用科學(xué)的態(tài)度正確對(duì)待，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和素養(yǎng)。

二是綠色化原則。化學(xué)實(shí)驗(yàn)不可避免地會(huì)造成環(huán)境污染，而如何最大限度地降低環(huán)境所帶來的危害是化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的關(guān)鍵和重要部分。微型化實(shí)驗(yàn)遵循綠色化學(xué)的指導(dǎo)思想，其設(shè)計(jì)以及實(shí)施過程都滲透了綠色化學(xué)的理念，從源頭減少化學(xué)物質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染。

三是以學(xué)生為主體的原則。微型化實(shí)驗(yàn)的改革充分尊重學(xué)生的主體地位，使學(xué)生能夠積極參與到實(shí)踐活動(dòng)中，充分發(fā)揮其自身的主體作用，由于學(xué)生受到其自身基礎(chǔ)知識(shí)和綜合能力以及身心發(fā)展規(guī)律的制約，在強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體地位的同時(shí)，要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，積極正確地引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性和創(chuàng)造性[3]。

四是趣味性原則。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的邏輯性和理論性，難免枯燥無味。因此，要針對(duì)學(xué)生的興趣愛好和特點(diǎn)，寓教于樂，使實(shí)驗(yàn)充滿樂趣，生動(dòng)形象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，營造一個(gè)輕松、愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境，有利于學(xué)生發(fā)揮自己的才智，培養(yǎng)學(xué)生探究問題和解決問題的能力。

2.微型化實(shí)驗(yàn)改革

微型化實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革的必然要求，是化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的重要方向，是現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的一項(xiàng)重要的發(fā)展與變革。微型化實(shí)驗(yàn)大多是在滴板上做點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生掌握試管的取液、滴液等基本操作技能要求很高，在實(shí)驗(yàn)過程中，要注重微型化實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，達(dá)到教學(xué)效果。

在教材方面，把微型化實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)驗(yàn)編寫成教案，向?qū)W生講解，并根據(jù)教學(xué)要求，將原來的實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行分類，即微型化實(shí)驗(yàn)、常規(guī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和小型化實(shí)驗(yàn)，這樣能夠使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)過程中的技巧，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。

微型化實(shí)驗(yàn)經(jīng)過十多年的推廣，在我國有了明顯的進(jìn)步，也為以后的研究積累了很多的寶貴經(jīng)驗(yàn)，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展有著非常重大的影響。例如，徐軍對(duì)分光光度法測鐵實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了微型化改進(jìn)，重復(fù)性較好，用量較之前減少到1/5，結(jié)果與微型前的結(jié)果并沒有多大差異，滿足了鐵含量精確度的要求，操作過程比較簡單，降低了成本費(fèi)用，對(duì)環(huán)境造成的污染也有所減少，產(chǎn)生了非常有利的影響[4]。

通過微型化實(shí)驗(yàn)與常規(guī)實(shí)驗(yàn)的對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)，微型化實(shí)驗(yàn)有著明顯的優(yōu)勢。微型化實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟诤艽蟪潭壬瞎?jié)約化學(xué)試劑和溶劑的用量，有效地減少藥品的消耗量，保障了操作安全，縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，有利于學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理和方法，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

三、結(jié)束語

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了社會(huì)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展，作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)在人們的生活中有著不可替代的作用。傳統(tǒng)的以教師演示為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)不能滿足和適應(yīng)新課程的要求，以綠色化學(xué)為指導(dǎo)思想的微型化實(shí)驗(yàn)逐漸成為化學(xué)改革的主要方向。微型化實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、資源意識(shí)以及創(chuàng)新意識(shí)等，又能夠在很大程度上降低化學(xué)試劑所產(chǎn)生的環(huán)境污染，對(duì)維護(hù)生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定和諧發(fā)展，有著非常積極的作用。

參考文獻(xiàn)：

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